Усе, що треба знати про плазмове різання

Автор | 08.12.2022

Плазмове різання листового металу-різновид термічної обробки матеріалів, їх розділення на частини за допомогою струменя плазми. У останні15 років  плазморезы використовуються не менш інтенсивно, чим  гідроабразивні і лазерні пристрої. Свідоцтвом цьому-активний купівельний попит і безліч позитивних відгуків  від професіоналів. Такі питання, як “що таке плазмове різання”? і “як вона працює”?  можуть виникнути у початкуючого зварювальника. Давайте знайдемо на них відповіді і  розберемося, чому різання металу плазмою таке популярне.

Що задіяне при різанні плазмовим струменем

плазмове різання металу

Устаткування для плазмового різання металу включає:

  • Джерело живлення. Щоб плазмова дуга в процесі різання працювала стабільно і не розбризкувала метал, джерело живлення перетворить змінний струм в постійний, а також регулює його силу.
  • Плазмотрон. Генератор плазми складається з електроду, ізольованого від нього сопла і механізму, яке закручує плазмообразующий газ. Для якісної роботи плазмотрону потрібний захисний кожух.
  • Систему розжига дуги. Її призначення-утворювати іскру в плазмотроне, яка потрібна для піджига плазмової дуги.

Види плазмового різання

Сучасне устаткування для плазмового різання металу буває двох різновидів: ручне і механізоване (високоточне).

Ручні системи перетворять в плазму звичайне повітря. Сила струму такого пристрою-від12 до120 А. Мінімальна товщина металу, яку може розрізати прилад на найнижчих струмах, складає3,2 мм.

Технологічнішим різновидом традиційних плазмових верстатів є ручні механізовані. Вони оснащені числовим програмним управлінням і призначені для робіт, які вимагають високої продуктивності,-наприклад, для виготовлення важкого промислового устаткування. Сила струму-від130 до1000 А. Максимальна товщина матеріалу, що розрізає,-до159 мм.

Високоточні верстати використовуються для дуже якісного і швидкого різання з мінімальним зносом расходников. Отвір сопла в таких апаратах маленький, що дозволяє отримати дугу з силою струму40 -50 тисяч А на квадратний дюйм. Для вироблення плазми, окрім очищеного повітря,  використовуються кисень, азот, суміш з аргону, азоту і водню. Максимальна товщина реза-160 мм.

Як працює плазмове різання

облаштування плазмового різання

Плазма є іонізованим газом, який має електропровідність і містить в собі заряджені частки. Як плазмообразующих можуть використовуватися активні гази (кисень або суміш газів-повітря)  і неактивні гази (водень, аргон, азот). Їх нагрівання і іонізація за допомогою дугового розряду відбуваються в плазмотроне. Чим вище підніметься температура газу, тим більше він буде іонізований. Температура плазмового потоку досягає до6000 градусів за Цельсієм.

Щоб здійснити плазмове різання пластинів металу, спершу треба їх надійно закріпити на верстаті. Потім між оброблюваним матеріалом і форсункою відбувається коротке замикання, в результаті якого запалюється електрична дуга. Щоб запалити основну дугу, може використовуватися чергова. Вона утворюється за допомогою осцилятора і має силу струму25-60 А. Потім під великим тиском в сопло подається газ, який під впливом електрики перетворюється на плазму, яка виходить з апарату із швидкістю500-1500 м/с. Технологія плазмового різання металу припускає, що метал в області розрізу розплавляється і видувається під час переміщення різака.

плазмотрон

Чи знаєте ви, що принцип плазмового різання металу дещо відрізняється для кожного з її різновидів? Цю обставину варто враховувати, оскільки грамотний підбір інструментів і матеріалу-запорука енергоефективності робіт, що проводяться.

  • При ручному різанні плазмовим струменем електрод і деталі сопла, навіть якщо джерело живлення відключене, сполучені. Якщо натиснути тригер, через цей контакт піде постійний струм, який також запустить потік плазмового газу. Електрод і сопло розімкнуться тільки тоді, коли тиск плазмового газу буде оптимальним. Потім виникне електрична іскра, і під дією високих температур утворюється плазма. Електричний струм переміститься на контур, що охоплює електрод і метал, що розрізає. Якщо тригер відпустити, подання струму і повітря припиниться.
  • При високоточному різанні плазмовим струменем електрод і деталі сопла не стикаються. Для їх ізоляції призначений завихорювач. Коли включається джерело струму, починається попереднє подання газу в плазмотрон. Допоміжна дуга в цей час служить для живлення сопла (підключення до “+” потенціалу) і електроду (підключення до “-” потенціалу). Потім виробляється високочастотна іскра, і струм від електроду до сопла йде вже через освічену плазму. Плазмовий струмінь починає розрізання металу, і контур струму переходить від електроду на оброблювану поверхню. Після цього джерело струму встановлює оптимальну силу струму, відбувається регулювання потоку газу.

Знаючи, як працює апарат плазмового різання, а також специфіку робіт, які вас чекають, можна зібрати облаштування плазмового різання своїми руками, благо інструкції для цього широко представлені на просторах інтернету. Найбільш відповідний для перетворення механізм-зварювальний інвертор. Побутовим плазморезом можна не лише розрізати метал, але і зробити плазмове зварювання .

Плазмове різання якого металу можливе

нарізані плазмою заготівлі

Плазмовий різак може використовуватися як для кольорових металів, так і для чорних і їх сплавів. У першому випадку в якості основи для плазми використовуються неактивні гази, а в другому-активні. Товщина матеріалів, які здатний обробити плазмовий різак, може досягати220 міліметрів. За допомогою плазми можна різати і тонкі метали.

Проте звернете увагу, що навіть найдорожчі плазморезы не можуть гарантувати відсутність скосу, конусність різання все одно складатиме2-4 градуси.

Апарат плазмового різання може робити як розкрій металевого листа по прямій лінії, так і фігурне різання, у тому числі свердління отворів. Мінімальний діаметр отворів при цьому не може бути менше1,5-2 товщини металевої заготівлі.

Устаткування для плазмового різання металу

Механізми для різання плазмовим струменем бувають двох типів. Инверторные ефективні у разі, якщо вам потрібна висока продуктивність, а товщина металу не перевищує30 мм. Трансформаторні мають менший ККД, проте з їх допомогою можна нарізувати товщі деталі.

По мірі мобільності устаткування можна умовно розділити на три різновиди:

ручне плазмове різання

портальна установка плазмового різання

переносне плазмове різання

Переваги і недоліки різання плазмою

До очевидних переваг плазмено-дугового різання можна віднести наступні:

  • Установки для плазмового різання мають меншу вартість в порівнянні з лазерними.
  • Плазморезка може впоратися з товщиною металу, що не досягається для лазера.
  • Нарізуванню плазмою піддаються практично усі метали, що проводять струм (мідь, сталь, латунь, чавун, титан і т. д).
  • Товщина реза плазмової установки залежить від типу верстата і його наконечників. Апарати з мінімальною товщиною реза знижують відсоток втрати металу і збільшують концентрацію потоку плазми.
  • Додаткова обробка реза не потрібна.
  • Безпека плазмової установки. Її конструкція не припускає балонів із стислим газом, які можуть стати причиною пожежі або вибуху.
  • Втручання обслуговуючого персоналу при автоматичному різанні зводиться до мінімуму.

Мінусів у плазморезов не так і багато:

  • Якщо треба розрізати метал завтовшки більше200 мм, доведеться удатися до інших видів різання.
  • Треба звертати пильну увагу на кут відхилення. Він не повинен складати більше50 градусів.
  • До одного апарату неможливо підключити два різаки.

Плюси і мінуси плазмового розкроу металу в порівнянні з лазерним ми вже розкривали в одній із статей.

Різання плазмовим струменем: приклади

різання труб плазмою

Метод плазмового різання є досить універсальним. Струменем іонізованого газу можна розділяти на частини практично усі метали будь-кому конфигураций.& nbsp; У будівництві і промисловості найчастіше до допомоги плазми прибігають в тих випадках, коли необхідно розділити на частини тонкі листи металу, розрізати рулони стали, виготовити металеві штрипсы або подрібнити чавунний лом.

Оснащені центраторами труборізи допоможуть вам розділити на фрагменти труби будь-якого діаметру. При цьому функціонал устаткування дозволяє провести зачистку швів і оброблення кромок. За допомогою плазми здійснюють також свердління в металі отворів.

художнє різання плазмою

Художнє плазмове різання широко поширене у будівництві. До цього методу прибігають при оформленні обгороджувань, вуличних вогнищ, альтанок, флюгерів, різноманітних елементів інтер’єру.

 На закінчення

Плазмове різання- швидкий і ефективний спосіб нарізувати метал завтовшки до200 мм. Вона може застосовуватися для будь-яких матеріалів, що мають електропровідність : міді, сталі, латуні, чавуну, титану, алюмінію, сплавів. Принцип дії плазмового різака заснований на плавленні металу тонким струменем іонізованого газу і здуванні розплавленого матеріалу з області реза.

Устаткування для нарізки плазмою буває ручне і механізоване; инверторное і трансформаторне; ручне, портальне і переносне. Незважаючи на відмінності в тих або інших характеристиках, будь-яке з перерахованих пристосувань складається з джерела живлення, системи піджига дуги і плазмотрона. Знаючи принцип роботи пристрою, зібрати генератор плазми для різання металу можна в домашніх умовах.

Залишити відповідь